本发明涉及高分子材料制作技术领域，具体是一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺。
背景技术：
聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称，它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。
聚氨酯弹性体的耐热性能较差，在高温条件下，力学性能下降明显，导致弹性体在动态、温度较高的条件下使用时，其耐磨性降低、机械性能下降，外形尺寸发生改变，硬度、强度、模量性能均下降，从而限制了聚氨酯材料的应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺，步骤如下：
1）准备包括以下按照重量份的原料：聚醚多元醇60-80份、聚酯多元醇60-80份、改性蒙脱土20-40份、改性粉煤灰10-20份、改性玄武岩纤维10-20份、气相白炭黑10-20份、纳米氧化锌4-10份、氯化聚氯乙烯6-12份、石墨烯8-12份、扩链剂2-4份、交联剂1-3份；
2）将聚醚多元醇和聚酯多元醇加入至真空反应釜中进行搅拌，同时对反应釜进行加热，加热温度为60-80℃，并进行酸值调节，搅拌均匀后，静置保温处理1-2h，得到混合物a；
3）将改性蒙脱土、改性粉煤灰、改性玄武岩纤维、气相白炭黑、纳米氧化锌、氯化聚氯乙烯、石墨烯进行充分搅拌混合，得到混合物b；
4）将混合物a、混合物b以及扩链剂、催化剂、交联剂一同加入反应釜中搅拌均匀，搅拌同时进行加热，加热温度为100-160℃，持续1-2h，得所需有机高分子聚氨酯材料。
作为本发明进一步的方案：所述改性蒙脱土的制备方法如下：在乙醇作为溶剂的条件下，将2-6份十六烷基三甲基溴化铵和20-30份蒙脱土混合反应1-5h后，取沉淀物m1；将沉淀物m1置于10-20%的铝盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；将沉淀物m2置于温度为200-400℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土。
作为本发明进一步的方案：所述改性粉煤灰的制备方法如下：将4-8份脱硫石膏和10-16份粉煤灰经球磨机磨碎得到混料，将混料加入1-3份改性剂，后加水制成浆体，加入水泥净浆搅拌机中自动搅拌，搅拌20-30min，搅拌完成后制成坯，置于50-60℃的烘箱内烘干，得改性粉煤灰。
作为本发明进一步的方案：所述改性玄武岩纤维的制备方法如下：将6-10份玄武岩纤维加入到10-20份的3-5％氢氧化钠溶液中，搅拌20-30min，干燥，得物料a；将2-3份碳纳米管和0.01-0.03份十二烷基硫酸钠加入到水中，超声分散1-2h，然后将其喷涂到物料a表面，干燥，得物料b；将130-140份无水乙醇和50-60份去离子水混合，搅拌20-30min，加入17-22份正硅酸乙酯，加入氨水调节ph至11，升温至60-70℃，搅拌反应4-6h，冷却，向其中加入0.5-1份二甲基甲酰胺，搅拌10-20min，静置24h，干燥，得物料c；将物料c加入到130-140份去离子水中，搅拌分散30-40min，加入物料b，搅拌1-2h，加入20-30份10％的异氰酸丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌1-2h，过滤，洗涤，干燥，即得改性玄武岩纤维。
作为本发明进一步的方案：所述扩链剂为乙二醇。
作为本发明进一步的方案：所述催化剂为三乙烯二胺。
作为本发明进一步的方案：所述交联剂为三乙醇或二乙醇。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明制备的有机高分子聚氨酯材料，本身抗高温、高阻燃、不熔化，并且导热系数低，重量轻，稳定性好；
2、通过在反应体系中加入石墨烯，利用石墨烯的耐高温性对聚合产物进行改性，提高了聚氨酯材料的耐高温性；
3、加入的氯化聚氯乙烯具有较高的玻璃化转变温度，优良的电绝缘性、机械性能、耐热性、阻燃性及柔韧性等，将其加入到聚氨酯中，能够与聚氨酯中的柔性软段形成氢键作用，共混相容性好，性能互为补充，改善材料的耐热性及柔韧性；
4、通过加入扩链剂、改性蒙脱土、改性玄武岩纤维、改性粉煤灰、气相白炭黑、纳米氧化锌，提高材料的机械性能、拉伸强度和耐腐蚀性。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺，步骤如下：
1）准备包括以下按照重量份的原料：聚醚多元醇60份、聚酯多元醇60份、改性蒙脱土20份、改性粉煤灰10份、改性玄武岩纤维10份、气相白炭黑10份、纳米氧化锌4份、氯化聚氯乙烯6份、石墨烯8份、扩链剂2份、交联剂1份；
2）将聚醚多元醇和聚酯多元醇加入至真空反应釜中进行搅拌，同时对反应釜进行加热，加热温度为60℃，并进行酸值调节，搅拌均匀后，静置保温处理1h，得到混合物a；
3）将改性蒙脱土、改性粉煤灰、改性玄武岩纤维、气相白炭黑、纳米氧化锌、氯化聚氯乙烯、石墨烯进行充分搅拌混合，得到混合物b；
4）将混合物a、混合物b以及扩链剂、催化剂、交联剂一同加入反应釜中搅拌均匀，搅拌同时进行加热，加热温度为100℃，持续1h，得所需有机高分子聚氨酯材料。
其中，所述改性蒙脱土的制备方法如下：在乙醇作为溶剂的条件下，将2份十六烷基三甲基溴化铵和20份蒙脱土混合反应1h后，取沉淀物m1；将沉淀物m1置于10%的铝盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；将沉淀物m2置于温度为200℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土。
所述改性粉煤灰的制备方法如下：将4份脱硫石膏和10份粉煤灰经球磨机磨碎得到混料，将混料加入1份改性剂，后加水制成浆体，加入水泥净浆搅拌机中自动搅拌，搅拌20min，搅拌完成后制成坯，置于50℃的烘箱内烘干，得改性粉煤灰。
所述改性玄武岩纤维的制备方法如下：将6份玄武岩纤维加入到10份的3％氢氧化钠溶液中，搅拌20min，干燥，得物料a；将2份碳纳米管和0.01份十二烷基硫酸钠加入到水中，超声分散1h，然后将其喷涂到物料a表面，干燥，得物料b；将130份无水乙醇和50份去离子水混合，搅拌20min，加入17份正硅酸乙酯，加入氨水调节ph至11，升温至60℃，搅拌反应4h，冷却，向其中加入0.5份二甲基甲酰胺，搅拌10min，静置24h，干燥，得物料c；将物料c加入到130份去离子水中，搅拌分散30min，加入物料b，搅拌1h，加入20份10％的异氰酸丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌1h，过滤，洗涤，干燥，即得改性玄武岩纤维。
所述扩链剂为乙二醇。
所述催化剂为三乙烯二胺。
所述交联剂为三乙醇。
实施例2
一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺，步骤如下：
1）准备包括以下按照重量份的原料：聚醚多元醇65份、聚酯多元醇65份、改性蒙脱土25份、改性粉煤灰12份、改性玄武岩纤维12份、气相白炭黑12份、纳米氧化锌6份、氯化聚氯乙烯8份、石墨烯9份、扩链剂2.5份、交联剂1.5份；
2）将聚醚多元醇和聚酯多元醇加入至真空反应釜中进行搅拌，同时对反应釜进行加热，加热温度为60℃，并进行酸值调节，搅拌均匀后，静置保温处理1h，得到混合物a；
3）将改性蒙脱土、改性粉煤灰、改性玄武岩纤维、气相白炭黑、纳米氧化锌、氯化聚氯乙烯、石墨烯进行充分搅拌混合，得到混合物b；
4）将混合物a、混合物b以及扩链剂、催化剂、交联剂一同加入反应釜中搅拌均匀，搅拌同时进行加热，加热温度为100℃，持续1h，得所需有机高分子聚氨酯材料。
其中，所述改性蒙脱土的制备方法如下：在乙醇作为溶剂的条件下，将2份十六烷基三甲基溴化铵和20份蒙脱土混合反应1h后，取沉淀物m1；将沉淀物m1置于10%的铝盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；将沉淀物m2置于温度为200℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土。
所述改性粉煤灰的制备方法如下：将4份脱硫石膏和10份粉煤灰经球磨机磨碎得到混料，将混料加入1份改性剂，后加水制成浆体，加入水泥净浆搅拌机中自动搅拌，搅拌20min，搅拌完成后制成坯，置于50℃的烘箱内烘干，得改性粉煤灰。
所述改性玄武岩纤维的制备方法如下：将6份玄武岩纤维加入到10份的3％氢氧化钠溶液中，搅拌20min，干燥，得物料a；将2份碳纳米管和0.01份十二烷基硫酸钠加入到水中，超声分散1h，然后将其喷涂到物料a表面，干燥，得物料b；将130份无水乙醇和50份去离子水混合，搅拌20min，加入17份正硅酸乙酯，加入氨水调节ph至11，升温至60℃，搅拌反应4h，冷却，向其中加入0.5份二甲基甲酰胺，搅拌10min，静置24h，干燥，得物料c；将物料c加入到130份去离子水中，搅拌分散30min，加入物料b，搅拌1h，加入20份10％的异氰酸丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌1h，过滤，洗涤，干燥，即得改性玄武岩纤维。
所述扩链剂为乙二醇。
所述催化剂为三乙烯二胺。
所述交联剂为二乙醇。
实施例3
一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺，步骤如下：
1）准备包括以下按照重量份的原料：聚醚多元醇70份、聚酯多元醇70份、改性蒙脱土30份、改性粉煤灰15份、改性玄武岩纤维15份、气相白炭黑15份、纳米氧化锌7份、氯化聚氯乙烯9份、石墨烯10份、扩链剂3份、交联剂2份；
2）将聚醚多元醇和聚酯多元醇加入至真空反应釜中进行搅拌，同时对反应釜进行加热，加热温度为70℃，并进行酸值调节，搅拌均匀后，静置保温处理1.5h，得到混合物a；
3）将改性蒙脱土、改性粉煤灰、改性玄武岩纤维、气相白炭黑、纳米氧化锌、氯化聚氯乙烯、石墨烯进行充分搅拌混合，得到混合物b；
4）将混合物a、混合物b以及扩链剂、催化剂、交联剂一同加入反应釜中搅拌均匀，搅拌同时进行加热，加热温度为130℃，持续1.5h，得所需有机高分子聚氨酯材料。
其中，所述改性蒙脱土的制备方法如下：在乙醇作为溶剂的条件下，将4份十六烷基三甲基溴化铵和25份蒙脱土混合反应3h后，取沉淀物m1；将沉淀物m1置于15%的铝盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；将沉淀物m2置于温度为300℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土。
所述改性粉煤灰的制备方法如下：将6份脱硫石膏和13份粉煤灰经球磨机磨碎得到混料，将混料加入2份改性剂，后加水制成浆体，加入水泥净浆搅拌机中自动搅拌，搅拌25min，搅拌完成后制成坯，置于55℃的烘箱内烘干，得改性粉煤灰。
所述改性玄武岩纤维的制备方法如下：将8份玄武岩纤维加入到15份的4％氢氧化钠溶液中，搅拌25min，干燥，得物料a；将2.5份碳纳米管和0.02份十二烷基硫酸钠加入到水中，超声分散1.5h，然后将其喷涂到物料a表面，干燥，得物料b；将135份无水乙醇和55份去离子水混合，搅拌25min，加入19份正硅酸乙酯，加入氨水调节ph至11，升温至65℃，搅拌反应5h，冷却，向其中加入0.8份二甲基甲酰胺，搅拌15min，静置24h，干燥，得物料c；将物料c加入到135份去离子水中，搅拌分散35min，加入物料b，搅拌1.5h，加入25份10％的异氰酸丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌1.5h，过滤，洗涤，干燥，即得改性玄武岩纤维。
所述扩链剂为乙二醇。
所述催化剂为三乙烯二胺。
所述交联剂为三乙醇。
实施例4
一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺，步骤如下：
1）准备包括以下按照重量份的原料：聚醚多元醇75份、聚酯多元醇75份、改性蒙脱土35份、改性粉煤灰18份、改性玄武岩纤维18份、气相白炭黑18份、纳米氧化锌8份、氯化聚氯乙烯10份、石墨烯11份、扩链剂3.5份、交联剂2.5份；
2）将聚醚多元醇和聚酯多元醇加入至真空反应釜中进行搅拌，同时对反应釜进行加热，加热温度为80℃，并进行酸值调节，搅拌均匀后，静置保温处理2h，得到混合物a；
3）将改性蒙脱土、改性粉煤灰、改性玄武岩纤维、气相白炭黑、纳米氧化锌、氯化聚氯乙烯、石墨烯进行充分搅拌混合，得到混合物b；
4）将混合物a、混合物b以及扩链剂、催化剂、交联剂一同加入反应釜中搅拌均匀，搅拌同时进行加热，加热温度为160℃，持续2h，得所需有机高分子聚氨酯材料。
其中，所述改性蒙脱土的制备方法如下：在乙醇作为溶剂的条件下，将6份十六烷基三甲基溴化铵和30份蒙脱土混合反应5h后，取沉淀物m1；将沉淀物m1置于20%的铝盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；将沉淀物m2置于温度为400℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土。
所述改性粉煤灰的制备方法如下：将8份脱硫石膏和16份粉煤灰经球磨机磨碎得到混料，将混料加入3份改性剂，后加水制成浆体，加入水泥净浆搅拌机中自动搅拌，搅拌30min，搅拌完成后制成坯，置于60℃的烘箱内烘干，得改性粉煤灰。
所述改性玄武岩纤维的制备方法如下：将10份玄武岩纤维加入到20份的5％氢氧化钠溶液中，搅拌30min，干燥，得物料a；将3份碳纳米管和0.03份十二烷基硫酸钠加入到水中，超声分散2h，然后将其喷涂到物料a表面，干燥，得物料b；将140份无水乙醇和60份去离子水混合，搅拌30min，加入22份正硅酸乙酯，加入氨水调节ph至11，升温至70℃，搅拌反应6h，冷却，向其中加入0.1份二甲基甲酰胺，搅拌20min，静置24h，干燥，得物料c；将物料c加入到140份去离子水中，搅拌分散40min，加入物料b，搅拌2h，加入30份10％的异氰酸丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌2h，过滤，洗涤，干燥，即得改性玄武岩纤维。
所述扩链剂为乙二醇。
所述催化剂为三乙烯二胺。
所述交联剂为三乙醇。
实施例5
一种有机高分子聚氨酯材料的制作工艺，步骤如下：
1）准备包括以下按照重量份的原料：聚醚多元醇80份、聚酯多元醇80份、改性蒙脱土40份、改性粉煤灰20份、改性玄武岩纤维20份、气相白炭黑20份、纳米氧化锌10份、氯化聚氯乙烯12份、石墨烯12份、扩链剂4份、交联剂3份；
2）将聚醚多元醇和聚酯多元醇加入至真空反应釜中进行搅拌，同时对反应釜进行加热，加热温度为80℃，并进行酸值调节，搅拌均匀后，静置保温处理2h，得到混合物a；
3）将改性蒙脱土、改性粉煤灰、改性玄武岩纤维、气相白炭黑、纳米氧化锌、氯化聚氯乙烯、石墨烯进行充分搅拌混合，得到混合物b；
4）将混合物a、混合物b以及扩链剂、催化剂、交联剂一同加入反应釜中搅拌均匀，搅拌同时进行加热，加热温度为160℃，持续2h，得所需有机高分子聚氨酯材料。
其中，所述改性蒙脱土的制备方法如下：在乙醇作为溶剂的条件下，将6份十六烷基三甲基溴化铵和30份蒙脱土混合反应5h后，取沉淀物m1；将沉淀物m1置于20%的铝盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；将沉淀物m2置于温度为400℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土。
所述改性粉煤灰的制备方法如下：将8份脱硫石膏和16份粉煤灰经球磨机磨碎得到混料，将混料加入3份改性剂，后加水制成浆体，加入水泥净浆搅拌机中自动搅拌，搅拌30min，搅拌完成后制成坯，置于60℃的烘箱内烘干，得改性粉煤灰。
所述改性玄武岩纤维的制备方法如下：将10份玄武岩纤维加入到20份的5％氢氧化钠溶液中，搅拌30min，干燥，得物料a；将3份碳纳米管和0.03份十二烷基硫酸钠加入到水中，超声分散2h，然后将其喷涂到物料a表面，干燥，得物料b；将140份无水乙醇和60份去离子水混合，搅拌30min，加入22份正硅酸乙酯，加入氨水调节ph至11，升温至70℃，搅拌反应6h，冷却，向其中加入0.1份二甲基甲酰胺，搅拌20min，静置24h，干燥，得物料c；将物料c加入到140份去离子水中，搅拌分散40min，加入物料b，搅拌2h，加入30份10％的异氰酸丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，搅拌2h，过滤，洗涤，干燥，即得改性玄武岩纤维。
所述扩链剂为乙二醇。
所述催化剂为三乙烯二胺。
所述交联剂为二乙醇。
1、本发明制备的有机高分子聚氨酯材料，本身抗高温、高阻燃、不熔化，并且导热系数低，重量轻，稳定性好；
2、通过在反应体系中加入石墨烯，利用石墨烯的耐高温性对聚合产物进行改性，提高了聚氨酯材料的耐高温性；
3、加入的氯化聚氯乙烯具有较高的玻璃化转变温度，优良的电绝缘性、机械性能、耐热性、阻燃性及柔韧性等，将其加入到聚氨酯中，能够与聚氨酯中的柔性软段形成氢键作用，共混相容性好，性能互为补充，改善材料的耐热性及柔韧性；
4、通过加入扩链剂、改性蒙脱土、改性玄武岩纤维、改性粉煤灰、气相白炭黑、纳米氧化锌，提高材料的机械性能、拉伸强度和耐腐蚀性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。